一、常見問題
1、電力負荷是供電設計的依據(jù)參數(shù)。計算準確與否,對合理選擇設備,安全可靠與經(jīng)濟運行,均起決定性作用。高層建筑的電力負荷計算,基本上采用負荷密度法和需要系數(shù)法。
2、供電電源及電壓的選擇
為了保證供電可靠性,現(xiàn)代高層建筑至少應有兩個獨立電源,具體數(shù)量應視負荷大小及當?shù)仉娋W(wǎng)條件而定。兩路獨立電源運行方式,原則上是兩路同時供電,互為備用。另外,還須裝設應急備用柴油發(fā)電機組,要求在15秒鐘內(nèi)自動恢復供電,保證事故照明、電腦設備、消防設備、電梯等設備的事故用電。
國內(nèi)高層建筑的供電電壓,都采用10kv標準電壓等級。
3、高低壓配電系統(tǒng)的設計
(1)高壓配電系統(tǒng):現(xiàn)代高層建筑均是采用兩路獨立的10kv電源同時供電。一般高壓采用單母線分段,自動切換,互為備用。母線分段數(shù)目,與電源進線回路數(shù)相適應。只有當供電電源為一主一備時,才考慮采用單母線不分段的結線。電源進線幾乎全部采用電纜進線。
(2)計費方式,采用高供高計。但在低壓側,仍裝設計費電度表,采用將照明與動力分開的兩部電價法。有些地方供電部門又把空調(diào)設備的用電,全部劃入照明計價系統(tǒng),一般做法是安裝總表及動力表,由總表減去動力表以后,全部為照明電費。
(3)為減少變壓器臺數(shù),單臺變壓器的容量選擇一般都大于1000kva。為限制低壓側的短路電流,正常時變壓器解列運行,中間設聯(lián)絡開關。照明和動力分開設變壓器,當動力用電容量太小時,動力變壓器可不分開裝設,而在低壓側應對動力負荷分類計費。
(4)高壓系統(tǒng)及低壓干線的配電方式基本上都采用放射式系統(tǒng)。樓層配電則為混合式系統(tǒng)。配電設備中的主要部分是干線,F(xiàn)代高層建筑的豎井多采用插接式母線槽。水平干線因走線困難,多采用全塑電纜與豎井母干線聯(lián)接。每層樓豎井設層問配電小問。層間配電箱經(jīng)插接自動空氣開關從豎井母干線取得電源。當層數(shù)較多負荷數(shù)較大時,一般按層數(shù)分區(qū)供電,或?qū)⒆儔浩鞣稚⒃O在地下層、中間層或最頂層。
(5)低壓配電系統(tǒng)各級開關均采用自動空氣開關(斷路器),設置瞬時、短延時、長延時三級過流保護裝置。各級自動空氣開關的保護整定,應注意選擇性配合,防止越級跳閘。
(6)所有電梯均要求采用兩路不同變壓器引出的專用電纜進線。在電梯機房的末端配電箱,設兩路電源的自動切換裝置,互為備用。
(7)功率因數(shù)按規(guī)定應補償?shù)?.9-0.95。無功補償都采用集中補償方式。為降低變壓器容量,多集中裝設在低壓側,與配電屏放在一起,但必須采用于式移相電容器。
4.主要設備的選型
(1)高壓開關柜,F(xiàn)代高層建筑的變配電室設在主樓地下層,按規(guī)定不宜采用油開關。國外用于高層建筑的開關有三種類型可供選用:高壓空氣斷路器,sf6開關和真空斷路器。其中高壓空氣斷路器因技術陳舊,sf6開關尺寸數(shù)大,氣體具有毒性,故目前10kv真空斷路器應用的較為普遍。因此,應根高層建筑地下室的標準,選用具有“五防”功能的真空開關手車式高壓開關柜。
(2)電力變壓器。根據(jù)防火要求,主樓內(nèi)是不允許裝設大容量的油浸電力變壓器的。國外有干式變壓器、sfe變壓器和硅油變壓器等三種產(chǎn)品可供選用。國內(nèi)沈陽第二變壓器廠、北京變壓器廠、廣東順德特種變壓器廠等廠生產(chǎn)的干式變壓器,主要技術指標已達到國際先進水平。
(3)低壓配電屏。國外低壓配電屏的結構,幾乎都做成抽屜式,特別是大容量的出線,則做成手車式。國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家的低壓配電屏也有引進技術做成抽屜式結構的,其中有的(如多米諾組合式開關柜等)主要技術指標已達國際先進水平。
低壓配電屏多采用自動空氣開關出線。當配電變壓器的容量為1600kva時,低壓母線上的短路容量已超過40ka,目前國內(nèi)已能提供這樣大容量的產(chǎn)品(如多米諾組合式開關柜和yds型抽出式/混合式低壓開關柜等)。
(4)應急備用發(fā)電機組。過去大多是采用柴油發(fā)電機組做應急備用電源的。近年國外高層建筑已開始采用燃汽輪發(fā)電機。這種發(fā)電機具有體積小、重量輕、反應速度快,故障率低等優(yōu)點。
應急備用發(fā)電機組必須是快速自起動的。按國外規(guī)定,應能在15s內(nèi)恢復供電。從可靠性出發(fā)最好選用兩臺,自動并車。容量較小時也可選用一臺。
(5)母線槽和電纜。插接式絕緣母線槽,具有容量大、結構緊湊、可靠性高、使用維護方便等優(yōu)點。國外的現(xiàn)代高層建筑,插接式絕緣母線槽已完全取代了電纜豎井。遵義長征電氣控制設備廠研制的密集型插接式絕緣母線槽,主要技術性能指標已達到國際先進水平,并在廣州中國大酒店、花園酒店及上海華亭賓館、雁蕩公寓等得到實際應用。絕緣母線槽有銅的和鋁的兩種。
5.變電所位置的確定
現(xiàn)代高層建筑的用電量相當大,在確定變電所位置時,應盡可能使高壓深入負荷中心。這對節(jié)約電能,提高供電質(zhì)量都有重要意義。
國外高層建筑的變電所都設在主樓內(nèi)。建筑高度在30層左右的,大都集中在底層;60層左右的,則分散在地下層、中間層和頂層。也有僅在中間層或僅在地下層、頂層設變電所的。變電所的數(shù)量及其位置的分布,應通過技術經(jīng)濟比較決定。